JP2006028627A - 母材靭性と超大入熱溶接部haz靭性に優れた高強度溶接構造用高靭性鋼とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 重量%で、C:0.01〜0.20%、Si:0.02〜0.50%、Mn:0.3〜2.0%、P:≦0.03%、S:0.0001〜0.030%、Al:0.0005〜0.050%、Ti:0.003〜0.050%、Mg:0.0001〜0.005%、Ca:0.0001〜0.005%を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなり、さらに、重量%で、Cr:0.005〜0.30%、Nb:0.001〜0.20%、Mo:0.005〜0.30%のうち1種以上を含有することを特徴とする母材靭性と超大入熱溶接部HAZ靭性に優れた高強度溶接構造用高靭性鋼。
【選択図】 なし
Description
(1) 質量%で
C :0.01〜0.20%、
Si:0.02〜0.50%、
Mn:0.3〜2.0%、
P :≦0.03%、
S :0.0001〜0.030%、
Al:0.0005〜0.050%、
Ti:0.003〜0.050%、
Mg:0.0001〜0.005%、
Ca:0.0001〜0.005%
を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなり、さらに、質量%で、
Cr:0.005〜0.30%、
Nb:0.001〜0.20%、
Mo:0.005〜0.30%
のうち1種以上を含有することを特徴とする母材靭性と超大入熱溶接部HAZ靭性に優れた高強度溶接構造用高靭性鋼。
Cu:0.05〜1.5%、
Ni:0.05〜1.5%、
V :0.005〜0.50%、
Zr:0.0001〜0.050%、
Ta:0.0001〜0.050%、
B :0.0003〜0.0050%
のうち1種または2種以上を含有する(1)記載の高強度溶接構造用高靭性鋼。
Si:Siは製鋼上脱酸元素として必要な元素であり、鋼中に0.02%以上の添加が必要であるが、0.50%を越えるとHAZ靱性を低下させるのでそれを上限とする。
Mn:Mnは、母材の強度および靱性の確保に必要な元素であるが、2.0%を越えるとHAZ靱性を著しく阻害するが、逆に0.3%未満では、母材の強度確保が困難になるために、その範囲を0.3〜2.0%とする。
Al:Alは通常脱酸剤として添加されるが、本発明においては、0.050%越えて添加されるとMg、Caの添加の効果を阻害するために、これを上限とする。また、Mg、Caの酸化物を安定に生成するためには0.0005%は必要であり、これを下限とした。
Ti:Tiは、脱酸剤として、さらには窒化物形成元素としてし結晶粒の細粒化に効果を発揮する元素であるが、多量の添加は炭化物の形成による靱性の著しい低下をもたらすために、その上限を0.050%にする必要があるが、所定の効果を得るためには0.003%以上の添加が必要であり、その範囲を0.003〜0.050%とする。
Ca:Caは硫化物を生成することにより伸長MnSの生成を抑制し、鋼材の板厚方向の特性、特に耐ラメラティアー性を改善する。さらに、CaはMgと同様な効果を有している。Caの範囲はMgと同じ理由により、その範囲は0.0001%〜0.005%の範囲とする。
なお、本発明においては、強度および靱性を改善する元素として、Cu、Ni、V、Zr、Ta、Bの中で、1種または2種以上の元素を添加することができる。
Cu:Cuは、靱性を低下させずに強度の上昇に有効な元素であるが、0.05%未満では効果がなく、1.5%を越えると鋼片加熱時や溶接時に割れを生じやすくする。従って、その含有量を0.05〜1.5%以下とする。
Ni:Niは、靱性および強度の改善に有効な元素であり、その効果を得るためには0.05%以上の添加が必要であるが、1.5%以上の添加では溶接性が低下するために、その上限を1.5%とする。
Claims (8)
- 質量%で、
C :0.01〜0.20%、
Si:0.02〜0.50%、
Mn:0.3〜2.0%、
P :0.03%以下、
S :0.0001〜0.030%、
Al:0.0005〜0.050%、
Ti:0.003〜0.050%、
Mg:0.0001〜0.005%、
Ca:0.0001〜0.005%
を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなり、さらに、質量%で、
Cr:0.005〜0.30%、
Nb:0.001〜0.20%、
Mo:0.005〜0.30%
のうち1種以上を含有することを特徴とする母材靭性と超大入熱溶接部HAZ靭性に優れた高強度溶接構造用高靭性鋼。 - 質量%で、さらに、
Cu:0.05〜1.5%、
Ni:0.05〜1.5%、
V :0.005〜0.50%、
Zr:0.0001〜0.050%、
Ta:0.0001〜0.050%、
B :0.0003〜0.0050%
のうち1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1に記載の高強度溶接構造用高靭性鋼。 - 溶接部HAZ組織の加熱γ粒径(旧オーステナイト粒径)が溶接入熱によらず200μm以下であることを特徴とする請求項1および請求項2記載の高強度溶接構造用高靭性鋼。
- 溶接部HAZ組織中の粒界フェライト粒径が30μm以下であることを特徴とする請求項1および請求項2記載の超大入熱溶接部HAZ靭性に優れた高強度溶接構造用高靭性鋼。
- 請求項1または請求項2記載の鋼と同一成分を有する鋼塊をAC3点以上、1350℃以下に加熱後、再結晶温度域で熱間圧延した後、自然冷却することを特徴とする高強度溶接構造用高靭性鋼の製造方法。
- 請求項1または請求項2記載の鋼と同一成分を有する鋼塊をAC3点以上、1350℃以下に加熱後、再結晶温度域で熱間圧延し、さらに未再結晶温度域において累積圧下率で40〜90%の熱間圧延をした後、自然冷却することを特徴とする高強度溶接構造用高靭性鋼の製造方法。
- 請求項1または請求項2記載の鋼と同一成分を有する鋼塊をAC3点以上、1350℃以下に加熱後、再結晶温度域で熱間圧延し、さらに未再結晶温度域において累積圧下率で40〜90%の熱間圧延をした後、1〜60℃/secの冷却速度で0〜600℃まで冷却することを特徴とする高強度溶接構造用高靭性鋼の製造方法。
- 請求項1または請求項2記載の鋼と同一成分を有する鋼塊をAC3点以上、1350℃以下に加熱後、再結晶温度域で熱間圧延し、さらに未再結晶温度域において累積圧下率で40〜90%の熱間圧延をした後、1〜60℃/secの冷却速度で0〜600℃まで冷却し、引き続いて300℃〜AC1点に加熱して焼戻し熱処理することを特徴とする高強度溶接構造用高靭性鋼の製造方法。
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